Silnik

Tarcie największym problemem silników 21 wieku.

Tarcie największym problemem silników 21 wieku.
Silnik

Rosnąca globalna świadomość ekologiczna na świecie, czego dowodem są niedawne wezwania do kontroli zmian klimatu i emisji gazów cieplarnianych na całym świecie, nałożyła nowe, istotne zlecenia techniczne na samochody w celu poprawy wydajności silników. Bezpośrednio związane z produkcją dwutlenku węgla, który jest głównym gazem cieplarnianym. Zmniejszenie strat pojazdu, układu napędowego i silnikowego jest kluczowym elementem oszczędzania energii. W odniesieniu do poprawy wydajności silnika, różne podejścia obejmują udoskonalenia w zaawansowanych systemach spalania, projektowanie i obsługę systemów komponentów, takie jak redukcja rozmiaru, zwiększenie wydajności i elektryfikacja, jak również systemy odzysku ciepła odpadowego itp. Spośród tych podejść, redukcja tarcia silnika jest kluczowym i stosunkowo efektywnym kosztowo podejściem, na które zwrócili uwagę zarówno tribolodzy, jak i inżynierowie smarowania. W niniejszym wpisie omówiono podstawy tarcia charakterystycznego dla środowisk składowych silnika wraz z omówieniem wpływu rozwoju technologii układów napędowych pojazdów, technologii powierzchniowych i materiałowych oraz technologii środków smarnych i dodatków smarnych na obietnice utrzymania tendencji w zakresie tarcia i redukcji zużycia. Międzynarodowe porozumienia w sprawie zmian klimatu wymagają dalszych korzyści w zakresie efektywności paliwowej i zrównoważenia energetycznego ze strony wszystkich sektorów przemysłu, w tym sektora motoryzacyjnego i szeroko rozumianego przemysłu silników spalinowych, a te ostatnie obejmują również sektory poza drogami publicznymi, energetyką, przemysł morski i kolejowy. Naukowcy koncentrują się jednak na redukcji tarcia w silnikach głównie samochodowych. Dokument rozpoczyna się od wyjaśnienia wspólnych deskryptorów strat mechanicznych i tarcia w silniku, po czym następuje temat podstaw smarowania, takich jak schematy smarowania.

  • Następnie omówione zostanie smarowanie powierzchni stykających się w każdym z głównych podsystemów silnika. Podsystemy te obejmują zespół tłokowy: pierścień pierścieniowy/linus, prowadnicę/podwozie tłokowo-skokowe i styki trzpienia tłokowego/podpory łączącej; pręty łączące i łożyska wału korbowego; oraz podsystem układu zaworowego. Omówiono względny udział różnych podsystemów w tarciu całkowitym, przy czym montaż tłoków stanowi około połowę całkowitego tarcia. Pozostała część tarcia pochodzi z wału korbowego, drążka łączącego, łożysk wałka rozrządu i części oscylujących układu zaworowego. Łożyska są w przeważającej mierze smarowane hydrodynamicznie, w przeciwieństwie do elementów oscylujących w układzie zaworowym, które charakteryzują się głównie mieszanymi/granicowymi schematami smarowania. Pomimo tytułu artykułu, część poświęcona nowym technologiom napędowym - w tym także zagadnieniom spalania w silnikach benzynowych i wysokoprężnych - została również omówiona w kontekście tendencji w kierunku ekologicznie czystych i wydajnych układów napędowych. Omówiony zostanie wpływ tych rozwijających się technologii na zmniejszenie tarcia i strat pasożytniczych za pomocą komponentów, materiałów i usuwania smarów. Technologie te obejmują benzynę z bezpośrednim wtryskiem paliwa (GDI), turbodoładowanie i pojazdy hybrydowe, co stworzy wyjątkowe możliwości ekologiczne dla przyszłych systemów napędowych. Technologie te mają kluczowe znaczenie dla osiągnięcia oszczędności paliwa i ograniczenia emisji. Niniejszy dokument poświęcony będzie w szczególności wpływowi tych nowych technologii na przyszłe wymagania w zakresie środków smarnych oraz zaawansowanych badań tribologicznych. **Związek między tymi wymogami w zakresie środków smarnych a wymaganiami trybologicznymi zostanie zilustrowany poprzez krótki opis podstawowych procesów smarowania i tarcia w głównych elementach silnika wykorzystujących nowe technologie.**

    Wreszcie, oprócz nowych zmian sprzętowych i materiałoznawczych, kilka zaawansowanych dodatków, takich jak zaawansowane modyfikatory tarcia, chemia dodatków przeciwzużyciowych, smary o niskiej lepkości oraz wprowadzenie nowego VI Ulepszenia stanowią możliwe tribologiczne rozwiązania dla wyzwania, jakim jest spełnienie bardziej rygorystycznych wymogów w zakresie efektywności energetycznej i prawodawstwa środowiskowego. Ponieważ producenci oryginalnego wyposażenia (OEM) dążą do osiągnięcia tych celów, zmiany sprzętu i układów emisji stawiają nowe wymagania i jeszcze większy nacisk na oleje silnikowe. Jednocześnie trwałość, osiągi i niezawodność silnika mają pierwszorzędne znaczenie dla właścicieli i użytkowników pojazdów. Przyszłe trendy w redukcji tarcia silnika i kontroli zużycia poprzez modyfikacje powierzchni, takie jak dodatki do olejów, powłoki zmniejszające tarcie lub tekstury powierzchni elementów silnika. Dokonane zostaną przegląd wpływu powłok lub tekstur powierzchni na tarcie silnika. Ponadto producenci OEM i producenci preparatów smarnych będą musieli zareagować na nowatorskie technologie oleju silnikowego stworzone w celu ochrony silnika, utrzymania systemu emisji spalin w optymalnym zużyciu paliwa, przy jednoczesnym zachowaniu trwałości silnika.

    Wpisy

    z tej samej kategorii

    Biały dym spod maski – szybkie porady na ten problem
    Silnik

    Biały dym spod maski – szybkie porady na ten problem

    Zauważyłeś biały dym wydobywający się spod maski Twojego samochodu? Jest to sygnał alarmowy, który może mówić o zarówno o niegroźnej usterce, jak i poważnych problemach z silnikiem. Ignorowanie tego zjawiska może prowadzić do kosztownych napraw i niebezp...

    author

    Łukasz Młodkowski

    Autor

    Silnik benzynowy działa słabo? Sprawdź, w czym rzecz
    Silnik

    Silnik benzynowy działa słabo? Sprawdź, w czym rzecz

    Silnik benzynowy traci moc i nie działa tak sprawnie, jak powinien? Utrata mocy to częsty problem, który może mieć wiele przyczyn, od zanieczyszczeń w układzie paliwowym po problemy z kompresją. W dzisiejszym wpisie biorę na tapetę potencjalne powody, dla...

    author

    Łukasz Młodkowski

    Autor

    Jak wymieniać świece żarowe? Na ciepłym czy zimnym silniku?
    Silnik

    Jak wymieniać świece żarowe? Na ciepłym czy zimnym silniku?

    Wymiana świec żarowych może wydawać się prostą czynnością, ale są pewne zasady, które warto przestrzegać, by zapewnić sobie i swojemu samochodowi bezpieczeństwo oraz optymalne działanie. Kiedy wymieniać te podzespoły: na zimnym czy ciepłym silniku? O tym ...

    author

    Łukasz Młodkowski

    Autor

    Dlaczego silnik gaśnie na wolnych obrotach?
    Silnik

    Dlaczego silnik gaśnie na wolnych obrotach?

    Masz problem z gaśnięciem samochodu na wolnych obrotach? To dość powszechny problem, który może być spowodowany wieloma czynnikami, zarówno mechanicznymi, jak i elektrycznymi. W dzisiejszym artykule odpowiemy sobie na pytanie, co jest przyczyną takiego st...

    author

    Łukasz Młodkowski

    Autor

    Dlaczego turbina gwiżdże na zimnym silniku?
    Silnik

    Dlaczego turbina gwiżdże na zimnym silniku?

    Jeśli zauważyłeś, że turbosprężarka gwiżdże w momencie, gdy jednostka jeszcze nie osiągnęła optymalnej temperatury pracy, musisz wiedzieć, że jest to sygnał, który może zwiastować poważny problem. Co konkretnie mogą oznaczać takie dźwięki i co zrobić, gdy...

    author

    Łukasz Młodkowski

    Autor

    Czy można jeździć z uszkodzoną uszczelką pod głowicą?
    Silnik

    Czy można jeździć z uszkodzoną uszczelką pod głowicą?

    Uszczelka pod głowicą jest niezwykle ważnym elementem, który zapewnia prawidłową izolację i separację płynów eksploatacyjnych w silniku. Jej awaria może prowadzić do szeregu poważnych, a czasem nieodwracalnych uszkodzeń. Wśród kierowców nieraz pada pytani...

    author

    Łukasz Młodkowski

    Autor

    Objawy wydmuchanej uszczelki pod głowicą
    Silnik

    Objawy wydmuchanej uszczelki pod głowicą

    Wydmuchana uszczelka pod głowicą to jeden z tych problemów, które żaden kierowca nie chciałby spotkać. Jest to sytuacja, która może doprowadzić do poważnych uszkodzeń silnika, a naprawa często wiąże się z wysokimi kosztami. Jak zdiagnozować ten problem? O...

    author

    Łukasz Młodkowski

    Autor

    author

    Patryk Gałązka

    Autor

    Dlaczego TEC 2000?

    Dlaczego TEC 2000?

    • Wydłuża żywotność silnika

    • Zabezpiecza silnik oraz układ paliwowy

    • Ogranicza ryzyko kosztownych napraw

    • Zmniejsza spalanie

    • Skuteczność potwierdzona testami